王慶國（上海振華海洋工程服務(wù)（集團(tuán)）有限公司　上?！?00126）

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淺析12000噸起重船的應(yīng)用實(shí)踐

王慶國
（上海振華海洋工程服務(wù)（集團(tuán)）有限公司上海200126）

摘 要：隨著人類海洋活動的日益頻繁，海洋石油鉆井平臺等海工設(shè)備得以迅猛發(fā)展，無論是從數(shù)量上還是體積上。同時還會有一些不可預(yù)測地發(fā)生的海難事故需要救助與打撈，這些都需要有起重能力愈來愈大的起重設(shè)備來作業(yè)。

關(guān)鍵詞：12 000T起重船單臂架全回轉(zhuǎn)裝備支撐

1　背景資料

2014年4月16日，韓國 “歲月”號客輪在羅南道珍島郡海域發(fā)生沉沒事故，事后迅速登上了世界各大媒體的主要位置。由于沉船海域工況惡劣，而且“歲月”號客輪僅船體重量就達(dá)6 852T，加上貨物、吊架和繩索等，總重量約達(dá)10 000T?，F(xiàn)場打撈情況異常復(fù)雜，考慮到最大限度的保護(hù)船體及內(nèi)部環(huán)境，打撈方案采用整體打撈方式，這就需要超大的起重能力及妥善的打撈方案。打撈預(yù)計(jì)作業(yè)時間在2016年7月份左右，恰好是振華12 000T起重船誕生并初試牛刀之時。

2　歷史時刻

2016年1月23日，注定是一個不平凡的日子。這一天，全球單臂架起重船起重量新紀(jì)錄在上海振華重工長興基地誕生：13 200T，這是12 000T起重船根據(jù)吊重根據(jù)試驗(yàn)大綱要求試驗(yàn)其110%額定負(fù)荷而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。吊重試驗(yàn)從2016年1月15日開始，相繼一次性順利完成了1 650T、5 500T、7 700T、11 000T、12 000T及13 200T6個噸位的試驗(yàn)，全部試驗(yàn)結(jié)果均由美國船級社（ABS）現(xiàn)場認(rèn)證通過。

3　誕生過程

該起重船是由上海振華重工于2009年8月引進(jìn)一艘30萬噸級日產(chǎn)單殼油輪改建而成，先后經(jīng)過兩次改造，歷時7年左右。2016年1月23日，該起重船吊重實(shí)驗(yàn)完成，1月27日進(jìn)行海試，4月28日獲得ABS船級社證書，5月13日正式交船。6月份，它將赴韓國打撈韓國 “歲月”號客輪。

該船設(shè)計(jì)為無限航區(qū)航行，滿足東海、南海、北海、中東、東南亞、印度洋、墨西哥灣、西非等海域海上起重作業(yè)的要求，主要用于海上大件、模塊、導(dǎo)管架的起重吊裝，安裝大型模塊作業(yè)、打撈作業(yè)、拆卸報廢平臺作業(yè)、海底能源開發(fā)作業(yè)。它的巨大船體（297．55M長，58M寬，轉(zhuǎn)臺直徑42M）可抗風(fēng)浪涌，適用于淺海（300M以下）進(jìn)行各種起重、勘探、打撈作業(yè)。該船具備自航能力，帶10點(diǎn)錨泊定位和DP2動力定位功能，與普通起重船相比，節(jié)約了拖輪費(fèi)用和拖航時間，作業(yè)行動更加精準(zhǔn)自如，適應(yīng)海況條件和作業(yè)面更廣。

4　關(guān)鍵設(shè)備

4．112 000T全回轉(zhuǎn)起重機(jī)

圖1　12000T全回轉(zhuǎn)起重機(jī)

該輪最重要設(shè)備自然是12 000T全回轉(zhuǎn)起重機(jī)了，這是振華重工自行設(shè)計(jì)制造擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型產(chǎn)品，是振華重工在該領(lǐng)域的核心競爭力的體現(xiàn)，采用電動變頻驅(qū)動控制。其主要參數(shù)如下：

（1）主鉤：

①固定吊重：12 000T幅度：距回轉(zhuǎn)中心54M

②旋轉(zhuǎn)吊重：7 000T幅度：距回轉(zhuǎn)中心44M

（2）副鉤：

①固定吊重：1 600T幅度：距回轉(zhuǎn)中心120M

②旋轉(zhuǎn)吊重：1 600T幅度：距回轉(zhuǎn)中心95M

起重船作業(yè)環(huán)境條件：

有義波高 ：2．0 M

風(fēng)速 ：30 knots

水流：2．0節(jié)

環(huán)境溫度 ：－20℃ ～45℃

作業(yè)狀態(tài) ：

固定狀態(tài) ：縱傾角1．5°，橫傾角1．5°

回轉(zhuǎn)狀態(tài) ：縱傾角1．5°，橫傾角3．5°

航行狀態(tài) ： 縱搖角10° ，橫搖角20°

4．2定位錨絞車

圖2　定位錨絞車

本船設(shè)置10臺140噸電動變頻驅(qū)動定位錨絞車，這也是振華重工自行設(shè)計(jì)制造擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢產(chǎn)品。錨絞車可在機(jī)側(cè)控制，也可在駕駛室集中控制。配10個12 000kg STEVPRIS MK5型海洋工程大抓力錨，錨索為鍍鋅鋼絲繩，直徑φ83mm，8×41WS＋I(xiàn)WRC，破斷力4 800 kN。

定位錨絞車主要技術(shù)參數(shù)如下：

絞車?yán)Γ?1400kN；（第8層）

絞車速度：0-25m/min（拉力為1 400kN時）；

支持負(fù)載：不小于4 000kN（滾筒第二層）；

容繩量：3 000M

4．3推進(jìn)器

圖3　推進(jìn)器

一臺原船主機(jī)適用于正常航行，不參與DP作業(yè)。其型號：HITACHI ZOSEN-B&W 7S80MC（Mark III） ，最大持續(xù)功率（MCR）：21,120kW x 69．2r/min。另外船上新增設(shè)了12個推進(jìn)器，滿足DP2動力定位功能，包括2個2 750kW的 側(cè)推進(jìn)器、6個3 800kW的可伸縮式全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器以及4個3 250kW吊艙式全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器。此外，該船還預(yù)留了2個推進(jìn)器位置和接口，將于2017年安裝振華重工自主研發(fā)的3 800kW可伸縮式全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器。

4．4動力定位（DP2）

圖4　動力定位（DP2）

動力定位系統(tǒng)包括4個AZIPOD推進(jìn)器、6個可伸縮推進(jìn)器、2個側(cè)推，一個動力定位控制臺布置在駕駛室。其控制系統(tǒng)采用世界知名品牌——Kongsberg產(chǎn)品，冗余的動力定位系統(tǒng)滿足ABS DPS-2的要求。它包括冗余的控制單元和兩個操作站，控制單元包括兩個功能強(qiáng)大的控制計(jì)算機(jī)，能與位置參考系統(tǒng)、傳感器相連接，且與各種推進(jìn)器的本地處理站有冗余的網(wǎng)絡(luò)接口。每個操作站包含一個高性能的計(jì)算機(jī)，具有一個能圖形顯示目前數(shù)據(jù)的船用高分辨率顯示器。傳感器根據(jù) ABS DPS_2 配置，特別地，1個HIPAP位置參考系統(tǒng)、2個RADius位置參考系統(tǒng)、1個taut wire位置參考系統(tǒng)也相應(yīng)提供。

在動力定位控制臺上還配置了一個獨(dú)立的JOYSTICK系統(tǒng)。它包括1個控制單元及操作終端，控制單元包括一個性能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)及與傳感器、各推進(jìn)器連接的輸入輸出單元。

1個獨(dú)立的推進(jìn)器手動控制系統(tǒng)安裝在動力定位控制臺上。

4．5發(fā)電設(shè)備

為滿足起重作業(yè)要求以及船員、施工人員生活需要,在保留原船發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)上新增8套主發(fā)電機(jī)組、1套停泊發(fā)電機(jī)組以及1套應(yīng)急發(fā)電機(jī)組。除應(yīng)急發(fā)電機(jī)外，它們之間均可執(zhí)行并電與轉(zhuǎn)移負(fù)荷操作，與之配套的是ABB的中壓（11000kV）配電板。

（1）主柴油發(fā)電機(jī)組8套：

型號：MAN B&W 14 V32/40

規(guī)格：7000kWx720 rpm：

發(fā)電機(jī)：HYUNDAI 6790kWx720 rpm

機(jī)組電制：AC11000V，60Hz，3Φ

（2）停泊柴油發(fā)電機(jī)組1套：

圖5　發(fā)電設(shè)備

型號：ZJMD-MAN B&W 8L23/30H

規(guī)格：1050kWx720 rpm

發(fā)電機(jī)： 980kWx720 rpm

機(jī)組電制：AC440V，60Hz，3Φ

5　結(jié)束語

七年磨一劍，該船自2009年引進(jìn)改造至完工交船，歷時七年。它不僅可以完成大型沉船的打撈任務(wù)，更重要的是它可以用于像海洋石油鉆井平臺、海上風(fēng)電場升壓站等大型海洋工程建設(shè)，為中國的海洋工程施工建設(shè)向深海延伸提供了裝備支撐，是中國民族工業(yè)品牌享譽(yù)世界的一面旗幟。